1. Solvoterminė sintezė
1. Žaliasmedžiagų santykis
Cinko milteliai ir seleno milteliai sumaišomi moliniu santykiu 1:1, o kaip tirpiklio terpė pridedama dejonizuoto vandens arba etilenglikolio..
2.Reakcijos sąlygos
o Reakcijos temperatūra: 180–220 °C
o Reakcijos laikas: 12–24 valandos
o Slėgis: palaikykite savaime susidariusį slėgį uždarame reakcijos katile
Tiesioginis cinko ir seleno sujungimas palengvinamas kaitinant, kad susidarytų nanoskalės cinko selenido kristalai 35.
3.Po apdorojimo procesas
Po reakcijos jis buvo centrifuguojamas, plaunamas praskiestu amoniaku (80 °C), metanoliu ir džiovinamas vakuume (120 °C, P₂O₅).gautimilteliai, kurių grynumas > 99,9 % 13.
2. Cheminio garų nusodinimo metodas
1.Žaliavos išankstinis apdorojimas
o Cinko žaliavos grynumas yra ≥ 99,99 % ir ji dedama į grafitinį tiglį
o Vandenilio selenido dujos transportuojamos argono dujų nešikliu6.
2.Temperatūros kontrolė
o Cinko garinimo zona: 850–900 °C
o Nusodinimo zona: 450–500 °C
Cinko garų ir vandenilio selenido kryptinis nusodinimas temperatūros gradientu 6.
3.Dujų parametrai
o Argono srautas: 5–10 l/min
o Vandenilio selenido dalinis slėgis:0,1–0,3 atmosferos
Nusodinimo greitis gali siekti 0,5–1,2 mm/h, todėl susidaro 60–100 mm storio polikristalinis cinko selenidas 6..
3. Kietosios fazės tiesioginės sintezės metodas
1. Žaliasmedžiagų tvarkymas
Cinko chlorido tirpalas sureagavo su oksalo rūgšties tirpalu, susidarant cinko oksalato nuosėdoms, kurios buvo išdžiovintos, sumaltos ir sumaišytos su seleno milteliais santykiu 1:1,05 mol./4..
2.Terminės reakcijos parametrai
o Vakuuminės vamzdinės krosnies temperatūra: 600–650 °C
o Šilumos palaikymo laikas: 4–6 valandos
Cinko selenido milteliai, kurių dalelių dydis yra 2–10 μm, gaunami kietosios fazės difuzijos reakcijos 4 būdu..
Pagrindinių procesų palyginimas
| metodas | Produkto topografija | Dalelių dydis/storis | Kristališkumas | Taikymo sritys |
| Solvoterminis metodas 35 | Nanokauliukai/strypai | 20–100 nm | Kubinis sfaleritas | Optoelektroniniai įtaisai |
| Garų nusodinimas 6 | Polikristaliniai blokai | 60–100 mm | Šešiakampė struktūra | Infraraudonųjų spindulių optika |
| Kietosios fazės metodas 4 | Mikrono dydžio milteliai | 2–10 μm | Kubinė fazė | Infraraudonųjų spindulių medžiagų pirmtakai |
Svarbiausi specialaus proceso valdymo aspektai: solvoterminiam metodui reikia pridėti paviršinio aktyvumo medžiagų, tokių kaip oleino rūgštis, kad būtų galima reguliuoti morfologiją 5, o garų nusodinimui reikalingas pagrindo šiurkštumas < Ra20, kad būtų užtikrintas nusodinimo vienodumas 6.
1. Fizikinis garų nusodinimas (PVD).
1.Technologijos kelias
o Cinko selenido žaliava išgarinama vakuuminėje aplinkoje ir nusodinama ant pagrindo paviršiaus naudojant purškimo arba terminio garinimo technologiją12.
o Cinko ir seleno garavimo šaltiniai kaitinami iki skirtingų temperatūros gradientų (cinko garavimo zona: 800–850 °C, seleno garavimo zona: 450–500 °C), o stechiometrinis santykis kontroliuojamas reguliuojant garavimo greitį.12.
2.Parametrų valdymas
Vakuumas: ≤1 × 10⁻³ Pa
Bazinė temperatūra: 200–400 °C
o Nusodinimo greitis:0,2–1,0 nm/s
Infraraudonųjų spindulių optikoje galima paruošti 50–500 nm storio cinko selenido plėveles [25]..
2Mechaninis rutulinio malimo metodas
1.Žaliavų tvarkymas
o Cinko milteliai (grynumas ≥99,9 %) sumaišomi su seleno milteliais moliniu santykiu 1:1 ir supilami į nerūdijančio plieno rutulinio malūno indą 23..
2.Proceso parametrai
o Kamuoliukų šlifavimo laikas: 10–20 valandų
Greitis: 300–500 aps./min.
o Granulių santykis: 10:1 (cirkonio šlifavimo rutuliukai).
Mechaninio lydymo reakcijų būdu buvo gautos cinko selenido nanodalelės, kurių dalelių dydis yra 50–200 nm, o grynumas – >99 %..
3. Karšto presavimo sukepinimo metodas
1.Pirmtakų paruošimas
o Solvoterminiu būdu susintetinti cinko selenido nanomilteliai (dalelių dydis < 100 nm) kaip žaliava 4.
2.Sukepinimo parametrai
Temperatūra: 800–1000 °C
Slėgis: 30–50 MPa
o Laikyti šiltai: 2–4 valandas
Produkto tankis yra > 98 %, todėl jį galima perdirbti į didelio formato optinius komponentus, tokius kaip infraraudonųjų spindulių langai arba lęšiai 45..
4. Molekulinių pluoštų epitaksija (MBE).
1.Itin aukšto vakuumo aplinka
Vakuumas: ≤1 × 10⁻⁷ Pa
o Cinko ir seleno molekuliniai pluoštai tiksliai kontroliuoja srautą per elektronų pluošto garinimo šaltinį6.
2.Augimo parametrai
o Bazinė temperatūra: 300–500 °C (dažniausiai naudojami GaAs arba safyro pagrindai).
Augimo greitis:0,1–0,5 nm/s
Didelio tikslumo optoelektronikos prietaisams galima paruošti 0,1–5 μm storio monokristalines cinko selenido plonas plėveles56..
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 23 d.